Paula Choseck Zacarão

UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL
CATARINENSE
Curso de Tecnologia em Alimentos
Trabalho de Conclusão de Curso
ESTUDO DA PROPRIEDADE ANTIMICROBIANA DOS ÓLEOS ESSENCIAIS DE
ALHO (Allium Sativum), PIMENTA DO REINO (Piper Nigrum) E PIMENTA ROSA
(Schinus Molle) PARA APLICAÇÃO EM CORTES DE FRANGO TEMPERADOS
Paula Choseck Zacarão
Raquel Piletti1
Resumo: Devido a busca por uma alimentação mais saudável, embora ainda pouco
estudada, a utilização de extratos naturais atuando como antimicrobianos tem sido
uma boa alternativa na substituição de conservantes sintéticos. Neste trabalho, os
óleos essências de alho, pimenta rosa e pimenta do reino foram avaliados a fim de
verificar e comprovar sua atividade antimicrobiana frente as bactérias
Staphylococcus aureus e Escherichia coli através do método de Concentração
Inibitória Mínima (CIM). Os resultados do teste de concentração inibitória mínima
comprovaram eficiência bacteriostática para ambos os óleos testados, porém, os
óleos essenciais de pimenta rosa e pimenta preta demostraram maior efeito para a
bactéria S. aureus em comparação a E. coli. Já óleo essencial de alho apresentou o
melhor resultado, sendo o mais indicado para uso em cortes de aves temperados
por ter a maior atividade antimicrobiana tanto para E. coli quanto para S. aureus.
Observou-se que a menor concentração testada 0,0002 mL/mL seria a concentração
ideal para uso contra bactérias do tipo S. aureus, onde observou-se uma redução de
quase 100%. Esses resultados potencializam ainda mais a utilização de extratos
naturais em alimentos, devido as suas diversas propriedades.
Palavras-chave: óleos essenciais, alho, pimenta rosa, pimenta do reino, frango.
1
professor orientador
1. Introdução
A busca por produtos mais saudáveis, aliada ao preço mais acessível tem
aumentado muito o consumo da carne de aves.
Por conta desse apelo por uma alimentação mais saudável, embora ainda pouco
estudada, a utilização de extratos naturais atuando como antimicrobianos tem sido
uma boa alternativa na substituição de conservantes sintéticos, em particular os
extratos de alho e pimenta, que podem atuar também como condimentos na
fabricação de cortes de frango temperados.
Segundo Olivo (2006), a transformação da indústria avícola, a partir da década de
90, foi muito acentuada. Os processos de integração se intensificaram propiciando
um aumento da produção e uma maior profissionalização do setor. O uso de aditivos
e ingredientes foi fundamental para o desenvolvimento de uma nova geração de
produtos, como salsichas de frango, nuggets, produtos reestruturados, cortes
temperados, presuntos e embutidos em geral.
Muitas plantas aromáticas estão ligadas a indústria de conservas, salsas,
condimentos, biscoitos, doces e bebidas, a qual contribuiu nos últimos tempos, ainda
com a forte concorrência dos produtos sintéticos, ao aumento do consumo de
essências ou óleos essenciais, etéreos ou voláteis, como também são denominadas,
ao aumento de sua produção, assim como de seus sucedâneos artificiais.
(MARANCA, 1985).
Os aditivos sintéticos utilizados pela indústria de alimentos são considerados
seguros, mas sua utilização encontra cada vez mais restrições pela regulamentação
internacional. Por essa razão, pesquisas são necessárias para que aditivos naturais
e atóxicos possam ser utilizados em substituição aos aditivos sintéticos para
prevenir a deterioração dos alimentos.
O presente trabalho tem por objetivo o estudo da atividade antimicrobiana dos óleos
essenciais de alho, pimenta do reino e pimenta rosa, para aplicação em cortes de
frango temperados.
2. Revisão de Literatura
2.1 Fatores Microbiológicos
A indústria alimentícia tem como propósito a produção de alimentos com uma longa
vida útil ligada a uma inocuidade no que diz respeito à presença de microrganismos
patógenos e suas toxinas. Porém, as novas tendências no perfil do consumidor e da
legislação de alimentos têm tornado essa busca desafiante. Desta forma, estudamse novos agentes que para auxiliar na racional substituição dos conservantes
constantemente utilizados no controle do crescimento microbiano, e que sejam
possíveis de uma inserção em um sistema de conservação de alimentos. Neste
propósito, os elementos de natureza vegetal, em especial as especiarias e seus
produtos derivados, aparecem com relevante importância no seu possível uso como
potenciais agentes inibitórios do crescimento microrgânico. Assim, estes elementos
que antes se apresentavam, principalmente, como agentes vetores de aromas e
gostos característicos aos alimentos, apresentam agora uma nova perspectiva de
emprego. (SOUZA et al., 2003).
Segundo Olivo (2006), alguns microrganismos, devido a seus metabólitos, são
capazes de induzir alterações de cores em carnes frescas e produtos processados.
Bactérias aeróbicas consomem oxigênio, reduzindo a sua concentração, tornando a
carne marrom, devido à formação do pigmento metamioglobina (Fe3+).
Óleos essenciais de plantas mostraram ter atividade contra muitas espécies de
bactérias, entre elas, gram-positivas, gram-negativas, aeróbias ou não. Além dessas
propriedades antimicrobianas possuem também propriedades inseticidas e atuam
como um excelente antioxidante natural. Por todas essas características podem ser
usados como aditivos em vários segmentos industriais, como por exemplo, indústria
de alimentação humana e animal, indústria farmacêutica e de cosméticos, entre
outras.
Atualmente as indústrias de nutrição humana e animal estão buscando alternativas
para o uso de algumas substâncias e ao mesmo tempo buscando aditivos que
possam exercer mais que uma função específica. Uma alternativa é o uso de
extratos naturais que
antimicrobiana.
podem
exercer tanto a função antioxidante
como
No segmento de alimentos essa opção já vem sendo utilizada a algum tempo pois a
maioria desses extratos já fazem parte da composição de especiarias e
condimentos, e que além de conferirem sabor tem a função de aumentar a vida de
prateleira desses alimentos.
2.3 Óleos Essenciais
Óleos essenciais são produtos voláteis de origem vegetal, obtidos por processo de
destilação por arraste com vapor de água, destilação por pressão reduzida ou outro
método. Eles podem se apresentar isoladamente ou misturados entre si, retificados,
desterpenados ou concentrados. Óleos essenciais retificados são aqueles produtos
que tenham sido submetidos ao processo de destilação fracionada para concentrar
determinados componentes; já os desterpenados, são aqueles que tenham sido
submetidos ao processo que objetiva eliminar os terpenos e sesquiterpenos, com o
que se melhoram tanto a solubilidade como a estabilidade do material
(desterpenação). Os óleos essenciais concentrados, por sua vez, são os que
tenham sido parcialmente desterpenados. (ANVISA, 1999).
De acordo com LANGHOUT (2005), a principal diferença que pode ser estabelecida
entre os extratos vegetais e os óleos essenciais é o método de extração utilizado. A
parte do vegetal em que o óleo essencial é encontrado depende da espécie e,
embora todos os órgãos de uma planta possam acumular óleos essenciais, sua
composição pode variar segundo sua localização na estrutura do vegetal. (SIMÕES
et al., 1999).
As substâncias ativas provenientes das plantas podem ser classificadas de acordo
com suas características físicas, químicas ou atividade biológica. Os principais
grupos existentes são: alcalóides (álcoois, aldeídos, cetonas, éters, ésteres,
lactonas), glucosídeos, compostos fenólicos, saponinas, mucilagens, flavonóides,
terpenóides (mono e sesquiterpênicos e esteróides), taninos e óleos essenciais.
Essas substâncias normalmente não se encontram em estado puro, mas sob a
forma de complexos, cujos diferentes componentes se completam e reforçam sua
ação sob o organismo em questão. Dentre os grupos existentes, os óleos essenciais
são os mais estudados como aditivos na alimentação humana e animal. Uma das
vantagens da utilização dos óleos essenciais é que grande parte dos compostos
ativos da planta estão presentes em maior quantidade no óleo. (OETTING, 2005).
2.4 Condimentação
A carne de frango é considerada de grande versatilidade, tanto no ponto de vista
culinário como tecnológico. Apresenta sabor suave, podendo ser condimentada das
mais variadas formas. Porém, pelo mesmo motivo, deve-se ser cauteloso ao
condimentá-la uma vez que nela os sabores das especiarias ou óleos essenciais
apresentam-se mais perceptíveis. (OLIVO, 2006).
Ainda segundo o mesmo autor, todo alimento in natura ou processado, tem seu odor
e sabor característicos, que podem ser resultado de sua própria natureza ou do
processamento ao qual foi submetido. Fazendo o uso de substâncias odoríferas,
como os condimentos, especiarias e ervas aromáticas, podemos modificar o aroma
e o sabor do alimento, mascarando sabores desagradáveis e desta forma,
promovendo sua melhor aceitação.
2.4.1 Alho
O alho pertence a família das “Liláceas”. Possui um bulbo ou cabeça comestível,
composto de seis a doze bulbinhos, ou dentes. Por seu gosto característico, é
utilizado como condimento de produtos alimentícios, especialmente aqueles
elaborados com carne. (BOEING,1995).
Segundo Watanabe (1983), o alho disfarça perfeitamente o cheiro de certas carnes
e peixes, além de torná-los mais saborosos. Seus poderes germicidas tornam as
carnes menos perigosas e, por sua capacidade de combinar com proteínas, mais
fáceis de digerir.
A equivalência aproximada para se obter 1 kg de óleo essencial é a utilização de
1.000 kg de alho in natura. Muito utilizado na culinária mundial, é essencial na carne
de frango e confere sabor muito apreciado pelos brasileiros. (OLIVO, 2006).
2.4.2 Pimenta
Trata-se de plantas do gênero Capsicum, família Solanacea, a mesma do tomate,
berinjela ou da batata, com muitas espécies, variedades e cultivares. Picante ou
doce, o sabor de todas essas pimentas, com sua cor e seu aroma, faz delas um
condimento comum dos pratos mais variados, especialmente em países de clima
quente, próprio para o seu cultivo. (MARANCA, 1985).
A equivalência aproximada para se obter 1 kg de óleo essencial é a utilização de 25
kg de pimenta in natura. É a especiaria mais utilizada mundialmente devido a suas
notas perfumadas e secas. (OLIVO, 2006).
3. Materiais e Métodos
3.1 Teste Microbiológico
Existem vários métodos para avaliar a atividade antibacteriana e antifúngica dos
extratos vegetais. Os mais conhecidos incluem método de difusão em ágar, diluição
em caldo, método de macro diluição e micro diluição. As variações referentes à
determinação da CMI (concentração inibitória mínima) de extratos de plantas podem
ser atribuídas a fatores como a técnica aplicada, o microrganismo e a cepa utilizada
no teste, à origem da planta, a época da coleta, se os extratos foram preparados a
partir de plantas frescas ou secas e a quantidade de extrato testada. (OSTROSKY et
al., 2008)
O teste microbiológico foi efetuado no LADEBIMA – Laboratório de Biomateriais e
Materiais Antimicrobianos, localizado no Parque Científico Tecnológico – IPARQUE,
pertencente à Unesc.
A caracterização microbiológica dos óleos foi realizada em bactérias do grupo grampositivo (Staphylococcus aureus) e gram-negativo (Escherichia coli). O teste
realizado foi o de concentração inibitória mínima (CIM).
A CIM é determinada com uma sequência decrescente de concentrações do
composto em um caldo, que é então inoculado com uma bactéria-teste. (TORTORA
et al., 2005). Considera-se a CIM a menor concentração do composto capaz de inibir
o crescimento bacteriano, (fenômeno observado pela leitura da absorbância) após
incubação a 37°C por tempo determinado. (NCCLS, 2003).
Os testes de CIM foram efetuados em triplicada para uma melhor confiabilidade dos
resultados. O teste foi realizado em capela de fluxo laminar Veco, onde utilizou-se
tubos de ensaio estéreis contendo 2 mL de meio de cultura LB Broth e suspensão
bacteriana e três proporções diferentes de cada extrato, sendo elas: 0,02 mL/mL,
0,002 mL/mL e 0,0002 mL/mL. Os tubos foram mantidos em estufa de incubação
Fanen, sob agitação constante, em um agitador Phoenix AP-56, por 24 horas a
37ºC. Após o período de incubação, foi efetuada leitura em espectrofôtometro
Shimadzu UV 1800, a 600 nanômetros (nm).
4. Resultados e Discussões
A presença de microorganismos patogênicos e suas toxinas, como Escherichia coli.
(MOREIRA et al., 2005), causa sérios problemas à saúde dos consumidores, além
de reduzir
a vida útil dos alimentos, provocando grandes perdas econômicas.
(SOUZA et al., 2003).
A bactéria Staphylococcus aureus é um importante patógeno devido à sua
virulência, resistência aos antimicrobianos e associação a várias doenças, incluindo
enfermidades. Esta bactéria habita a pele, a orofaringe e com frequência a
nasofaringe do ser humano, a partir da qual pode facilmente contaminar as mãos do
homem e contaminar o alimento, devido à falta de cuidado dos manipuladores, como
a não obediência das boas práticas e lavagem incorreta das mãos (XAVIER et al.,
2007).
Ainda de acordo com o mesmo autor, o Staphylococcus aureus é considerado o
segundo ou terceiro mais comum patógeno causador de intoxicação alimentar,
perdendo em número apenas para Salmonella sp. e competindo com o Clostridium
perfringens.
A figura 1 mostra os resultados obtidos para o teste de Concentração Inibitória
Minima (CIM) dos óleos essenciais de pimenta rosa, alho e pimenta do reino em
difentes concentrações.
Figura 1 - Teste de Concentração Inibitória Mínima – CIM.
Fonte: Autor, 2013.
Pode-se verificar que todos os óleos testados apresentaram atividade antimicrobiana
para ambas as bactérias testadas, Escherichia coli e Staphylococcus aureus, que foi
demonstrada pela redução da absorbância quando comparada com a amostra
controle.
O óleo essencial de pimenta rosa demostrou maior efeito para a bactéria S. aureus
em comparação a E. coli. Observa-se que para a E. coli um aumento da
concentração de óleo essencial não teve uma relação proporcional de diminuição do
crescimento das bactérias. Vale ressaltar que bactérias gram-positivas possuem
parede celular com características diferentes e como consequencia comportamento
e resistência diferentes para o mesmo composto.
Segundo Kalemba & Kunicka (2003), isso ocorre porque geralmente, bactérias
gram-positivas são mais susceptíveis à ação dos óleos essenciais do que bactérias
gram-negativas. Bactérias gram-negativas apresentam maior resistência à ação de
agentes antimicrrobianos por terem uma superfície hidrofílica na menbrana externa
rica em lipopolissacarídeos, formando uma barreira contra as macromoléculas
hidrofóbicas presentes em alguns óleos essenciais e antibióticos. Esse efeito
também foi comprovado em um estudo realizado por Dorman & Deans (2000).
O óleo essencial de alho apresentou o melhor resultado, sendo o mais indicado para
uso em cortes de aves temperados por ter a maior atividade antimicrobiana tanto
para E. coli quanto para S. aureus. Observou-se que a menor concentração testada
0,0002 mL/mL seria a concentração ideal para uso contra bactérias do tipo S.
aureus, onde observou-se uma redução de quase 100%. O fato desse resultado ser
observado na menor concentração pode ser devido ao óleo essencial de alho ser
muito viscoso o que dificulta sua dispersão no meio e a agitação usada no teste
serve apenas para fornecer oxigênio as bactérias, logo um aumento da
concentração, muitas vezes pode dificultar o maior contato entre o óleo e as
bactérias, já que a medida que há um aumento da concentração o mesmo se agrega
e a área de contato é menor. Como as bactérias gram-positivas possuem
comportamento diferente das gram-negativas quando testadas com mesmo
composto, pode-se explicar a diferença observada quando comparado o resultado
com a E. coli onde o maior efeito foi observado nessa concentração.
Para o óleo essencial de pimenta do reino observou-se que o melhor resultado foi
para a bactéria S. aureus, cuja redução de crescimento foi de aproximadamente
95% para a concentração de 0,02mL/mL. Vale ressaltar, que para as menores
concentrações também observou-se redução no crescimento de E. coli de
aproximadamente 30%. Dessa forma esse óleo essencial também apresenta grande
potencial de aplicação.
Em relação às particularidades do óleo, algumas pesquisas a respeito de sua
composição mostram que mesmo variações genéticas intraespecíficas da espécie
vegetal podem alterar o teor do princípio ativo presente no óleo. Ademais, outros
fatores, como clima, solo, época e forma de plantio, adubação, uso de agrotóxicos,
irrigação, tempo e condições ambientais, proveniência do material da planta (fresco
ou seco), técnica de extração, fonte botânica, tratos culturais e colheita e padrões de
variação geográfica (latitudes e longitudes) afetam a composição química dos óleos,
podendo provocar alterações na atividade antimicrobiana. (NASCIMENTO et al.,
2007).
De acordo com Moreira et al. (2010) e Steurer (2008), a atividade antimicrobiana dos
óleos essenciais é clara, mas o mecanismo de ação antimicrobiana ainda não está
completamente entendido. Há consenso de que os compostos aromáticos e
fenólicos sãos os principais responsáveis pela atividade antimicrobiana, onde
exercem seus efeitos diretamente na membrana citoplasmática, provocando
alterações na sua estrutura e funções. Os mesmos autores afirmam que
componentes presentes em menor quantidade também desempenham seu papel
importante, envolvendo-se em interações sinérgicas com os compostos fenólicos.
Ainda de acordo com Steurer (2008), esses mecanismos não funcionam como alvos
separados e podem ocorrer em consequência dos outros.
Quanto à quantidade de óleos essenciais a ser empregada, Burt (2004), afirma que
varia muito conforme o sabor e, além disso, a eficiência relativa muda conforme a
composição do produto, bem como a metodologia empregada nos ensaios também
gera dificuldades de comparação entre os resultados obtidos.
5. Considerações Finais
Através dos resultados obtidos e estudos microbiológicos já realizados, pode-se
concluir e afirmar que os óleos essenciais de alho, pimenta rosa e pimenta do reino
possuem atividade bacteriostática, podendo ser utilizados como aditivos em cortes
de frango temperados, atuando na prevenção da deterioração por microrganismos e
consequentemente aumentando a vida de prateleira dos mesmos.
Pode-se afirmar ainda que, dentre os três óleos essenciais testados, o óleo mais
indicado para o uso em cortes de frango temperados é de alho, pois apresentou
maior potencial antimicrobiano tanto para S. aureus quanto para E. coli.
Através da utilização dos óleos essenciais em cortes temperados, pode-se oferecer
ao consumidor final produtos com conservantes naturais na substituição dos aditivos
sintéticos, atendendo a demanda de consumidores que vem crescendo muito nos
últimos tempos que optam por produtos mais naturais.
Como sugestão para trabalhos futuros, pode-se citar a aplicação de diferentes
concentrações dos óleos essenciais analisados em cortes de frango temperados,
seguido de analise sensorial para verificar os níveis de aceitação dos mesmos e a
vida de prateleira.
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